JPS63272131A - Polarization diversity optical reception method and device - Google Patents
Polarization diversity optical reception method and deviceInfo
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- JPS63272131A JPS63272131A JP62104222A JP10422287A JPS63272131A JP S63272131 A JPS63272131 A JP S63272131A JP 62104222 A JP62104222 A JP 62104222A JP 10422287 A JP10422287 A JP 10422287A JP S63272131 A JPS63272131 A JP S63272131A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光信号の偏波状態変動に対して安定な受信特
性を得る方法及びその装置に係り、特に光受信装置の構
成単純化、小型化、低コスト化および低消費電力化に好
適な偏波ダイバシテイ光受信方法とその装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and device for obtaining stable reception characteristics against variations in the polarization state of an optical signal, and particularly to a method for simplifying the configuration of an optical receiving device, The present invention relates to a polarization diversity optical reception method and apparatus suitable for downsizing, cost reduction, and power consumption.
従来、偏波ダイバシティ光受信装置に関しては、例えば
、「アイ・オー・オー・シーJ’83゜1983年6月
27日−30日、予稿集第386頁〜387頁(100
C’83. June27−30゜1983 、 Te
chnical Digest pp、 386−38
7 )において論じられている。上記文献が論じている
偏波ダイバシティ光受信装置の基本構成を第9図に示す
。Conventionally, regarding polarization diversity optical receivers, for example, "I.O.C.
C'83. June 27-30゜1983, Te
Chnical Digest pp, 386-38
7). FIG. 9 shows the basic configuration of the polarization diversity optical receiver discussed in the above literature.
第9図において、1は信号光、4は参照光である。2a
、2bはそれぞれ入力光を偏波面が直交するふたつの偏
波成分に分離する偏光分離器である。3aと3bはそれ
ぞれ分離された信号光であり、その偏波面は互いに直交
する。同様に、9aと9bはそれぞれ分離された参照光
であり、その偏波面は互いに直交する。5a、5bはそ
れぞれ信号光3a、3bと参照光9a、9bとの偏波面
を一致させて両者を混合する混合器である。6a。In FIG. 9, 1 is a signal light and 4 is a reference light. 2a
, 2b are polarization separators that separate input light into two polarization components whose polarization planes are orthogonal to each other. 3a and 3b are separated signal lights, and their planes of polarization are orthogonal to each other. Similarly, reference lights 9a and 9b are separated, and their polarization planes are orthogonal to each other. 5a and 5b are mixers that match the planes of polarization of the signal lights 3a and 3b and the reference lights 9a and 9b, respectively, and mix them. 6a.
6bは混合光である。10a、10bはそれぞれ受光器
であり、lla、llbはそれらの出力信号である。1
2は出力信号11aとllbから復調信号8を得る復調
器である。同図において、信号光3aと3bは、信号光
1の直交するふたつの偏波成分であるため、信号光1の
いかなる偏波状態に対しても、信号光3aと3bの強度
が同時に零となることはあり得ない。従って出力信号1
1aとllbの電力が同時に零となることもあり得ない
、よって復調信号8も零となることはあり得ない。以上
より、いかなる偏波状態の信号光1に対しても復調信号
8を得る。6b is mixed light. 10a and 10b are photodetectors, respectively, and lla and llb are their output signals. 1
A demodulator 2 obtains a demodulated signal 8 from the output signals 11a and llb. In the figure, since the signal lights 3a and 3b are two orthogonal polarization components of the signal light 1, the intensities of the signal lights 3a and 3b become zero at the same time for any polarization state of the signal light 1. It can't happen. Therefore output signal 1
It is impossible for the powers of 1a and llb to become zero at the same time, so it is impossible for the demodulated signal 8 to also become zero. As described above, the demodulated signal 8 is obtained for the signal light 1 in any polarization state.
上記従来技術では、下記の問題があった。 The above conventional technology has the following problems.
1、参照光を直交するふたつの偏波成分に分離するため
の偏光分離器が必要となり、装置が高コストとなる。1. A polarization separator is required to separate the reference light into two orthogonal polarization components, which increases the cost of the device.
2、参照光が偏光分離器を通過する過程で、参照光の強
度が減衰するため、参照光を出力する光源の消費電力を
高くする必要がある。2. Since the intensity of the reference light is attenuated during the process of the reference light passing through the polarization separator, it is necessary to increase the power consumption of the light source that outputs the reference light.
3、参照先の一部が偏光分離器で反射して、参照光を出
力する光源に戻るため、参照光の周波数が不安定となる
。3. A part of the reference light is reflected by the polarization separator and returns to the light source that outputs the reference light, making the frequency of the reference light unstable.
4、ふたつの混合光を得るために混合器が2個必要とな
り、装置のコストが高くなる。4. Two mixers are required to obtain two mixed lights, increasing the cost of the device.
5、ふたつの混合光に対応して受光器が2個必要となる
うえ、受光面に付随する部品(光学系のレンズ等、電気
系の増幅器、tt源等)も2組必要となるため、装置が
大型化、構成複雑化、高コスト化および高消費電力化す
る。さらに、高消費電力化により、装置の運用経費が高
くなり、装置の発熱量も大きくなる。5. Two light receivers are required to accommodate the two mixed lights, and two sets of parts associated with the light receiving surface (optical lenses, electrical amplifiers, tt sources, etc.) are also required. Devices are becoming larger, have more complex configurations, higher costs, and higher power consumption. Furthermore, due to higher power consumption, the operating cost of the device increases and the amount of heat generated by the device also increases.
6.2個の受光器の特性を近いものとするため、多数の
受光器の中から特性が近い2個の受光器を選別する必要
があり、装置のコストが高くなる。6. In order to make the characteristics of the two light receivers similar, it is necessary to select two light receivers with similar characteristics from a large number of light receivers, which increases the cost of the device.
7、第9図に示すように、ふたつの参照光がクロスする
ため、光学系の光集積回路化が困難であり、集積化によ
り装置を低コスト化および小型化することができない。7. As shown in FIG. 9, since the two reference beams cross, it is difficult to integrate the optical system into an optical integrated circuit, and it is not possible to reduce the cost and size of the device through integration.
本発明の目的は、上記問題を解決すること、即ち、装置
を小型化、構成単純化、低コスト化および低消費電力化
し、参照先の周波数を安定化することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, that is, to make the device smaller, simpler in structure, lower in cost and lower in power consumption, and to stabilize the reference frequency.
上記目的は、信号光を偏波面が略直交するふたつの偏波
成分に分離し、ふたつの分離光と参照光とを偏波面が略
一致するように混合し、混合光をヘテロダイン検波ある
いはホモダイン検波して復調信号を得ることにより、達
成される。The above purpose is to separate the signal light into two polarized components whose planes of polarization are substantially orthogonal, mix the two separated beams with a reference beam so that their planes of polarization substantially match, and perform heterodyne detection or homodyne detection of the mixed light. This is achieved by obtaining a demodulated signal.
第1図は1本発明の基本構成であり、これを用いて、本
発明の詳細な説明する。同図において。FIG. 1 shows the basic configuration of the present invention, and the present invention will be explained in detail using this diagram. In the same figure.
1は信号光である。2は信号光1を偏波面が略直交する
ふたつの偏波成分に分離する偏光分離器である。3aと
3bは偏光分離器2から出力する分離光であり、その偏
波面は略直交する。4は参照光であり1分離はしない、
5は分離光3a、3bおよび参照光を4を偏波面が略一
致するように混合する混合器である。6は混合器5から
出力する混合光である。7は混合光6をヘテロダイン検
波あるいはホモダイン検波する検波器であり、1個の受
光器を含む、復調信号8は、混合光6から得られる。混
合光6は1分離光3aと3bを偏波面を略一致させた状
態で含む6分離光3aと3bは、もともと信号光1の直
交するふたつの偏波成分であるため、信号光1のいかな
る偏波状態に対しても、分離光3aと3bの強度が同時
に零となることはない、従って混合光6に含まれる信号
光の強度も零とはならない、よって復調信号8も零とな
ることはない、即ち、いかなる偏波状態の信号光に対し
ても復調信号8を得る。特に、混合時の分離光3aと3
bの位相差が小さい程、効率良く復調信号を得る。1 is a signal light. Reference numeral 2 denotes a polarization separator that separates the signal light 1 into two polarization components whose planes of polarization are substantially orthogonal. 3a and 3b are separated lights output from the polarization splitter 2, and their polarization planes are substantially orthogonal. 4 is a reference light and does not separate by 1 minute,
A mixer 5 mixes the separated beams 3a, 3b and the reference beam 4 so that their planes of polarization substantially match. 6 is mixed light output from the mixer 5. A detector 7 performs heterodyne detection or homodyne detection of the mixed light 6, and includes one photoreceiver. A demodulated signal 8 is obtained from the mixed light 6. The mixed light 6 includes the 1-separated lights 3a and 3b with their polarization planes substantially matching.Since the 6-separated lights 3a and 3b are originally two orthogonal polarization components of the signal light 1, no Even with respect to the polarization state, the intensity of the separated beams 3a and 3b will not be zero at the same time, so the intensity of the signal light included in the mixed light 6 will not be zero, and therefore the demodulated signal 8 will also be zero. In other words, the demodulated signal 8 is obtained for signal light of any polarization state. In particular, the separated lights 3a and 3 during mixing
The smaller the phase difference between b, the more efficiently a demodulated signal can be obtained.
〔実施例〕
第2図は、本発明の一実施例である。同図は、信号光1
が2値ASK (振幅シフトキーイング)信号あるいは
2値FSK (周波数シフトキーイング)信号であり、
それらをヘテロダイン光検波する場合の受信装置の構成
例である。同図において、23は信号光を直交する偏波
成分に分離する機能を有する光学部品であり、本実施例
では偏光ビームスプリッタを用いている。24は反射鏡
である。[Example] FIG. 2 shows an example of the present invention. The figure shows signal light 1
is a binary ASK (amplitude shift keying) signal or a binary FSK (frequency shift keying) signal,
This is an example of the configuration of a receiving device for performing heterodyne optical detection of these signals. In the figure, 23 is an optical component having a function of separating signal light into orthogonal polarization components, and in this embodiment, a polarization beam splitter is used. 24 is a reflecting mirror.
この反射1lt24は、偏波面制御器13と光カプラ2
5の配置場所を変えることにより省略できる。This reflection 1lt24 is caused by the polarization controller 13 and the optical coupler 2.
This can be omitted by changing the location of 5.
光カブラ25としては、例えば単一モード光ファイバ型
の光カプラを用いることができる。26は帯域通過濾波
器である。27は濾波器26の出力信号をベースバンド
信号として出力する検波器であり、本実施例では包絡線
検波器を用いている。As the optical coupler 25, for example, a single mode optical fiber type optical coupler can be used. 26 is a band pass filter. A detector 27 outputs the output signal of the filter 26 as a baseband signal, and in this embodiment, an envelope detector is used.
偏波面制御器13としては、例えば2分の1波長板を用
いることができる。受光器16としては、ピン・フォト
・ダイオード(PIN−PD)あるいはアバランシェ・
フォト・ダイオード(A P D)を用いることができ
る。As the polarization plane controller 13, for example, a half wavelength plate can be used. The photodetector 16 can be a pin photo diode (PIN-PD) or an avalanche photodiode (PIN-PD).
A photodiode (APD) can be used.
第2図の動作原理を次に説明する。The operating principle of FIG. 2 will now be explained.
信号光1は、偏光ビームスプリッタ23により直交する
ふたつの偏波成分に分離される。一方の成分はそのまま
分離光3aとして出力される。他方の成分は反射鏡24
で反射された後に、分離光3bとして出力される。分離
光3bは偏光面制御器13において偏波面が90度回転
され、その偏波面は分離光3aに一致する。分離光3a
と偏光面制御器13の出力光はそれぞれ異なる入力端か
ら光カプラ25に入力する。このとき、参照光4の偏波
面を予め分離光3aの偏波面に一致させた状態で光カプ
ラ25に入力すると、3種の光(3a、13の出力光お
よび4)の偏波面は一致した状態で混合され、混合光6
となって光カプラ25から出力される。混合光6は受光
器16に入力しヘテロダイン光検波される。ここで、信
号光1が2値ASK信号である場合には、受光器16か
ら出力するすべての信号成分が帯域通過濾波器26を通
過する。しかし、信号光1が2値FSK信号である場合
には、受光器16から出力する信号の中で、スペース信
号成分あるいはスペース信号成分のいずれか一方が帯域
通過濾波器26を通過する。この結果、濾波器26から
は、電気の2値ASK信号が出力される。濾波器26の
出力信号は包絡線検波器27でベースバンド信号に変換
され、復調信号8となって出力される。信号光1は、直
交するふたつの偏波成分に分離された後に。The signal light 1 is separated into two orthogonal polarization components by the polarization beam splitter 23. One component is output as is as separated light 3a. The other component is the reflector 24
After being reflected by the beam, it is output as separated light 3b. The plane of polarization of the separated light 3b is rotated by 90 degrees in the polarization plane controller 13, and the plane of polarization matches that of the separated light 3a. Separated light 3a
The output lights from the polarization plane controller 13 and the polarization plane controller 13 are inputted to the optical coupler 25 from different input ends. At this time, when the polarization plane of the reference beam 4 is input into the optical coupler 25 with the polarization plane of the reference beam 4 matched with the polarization plane of the separated beam 3a in advance, the polarization planes of the three types of lights (output lights 3a, 13 and 4) are matched. mixed in state, mixed light 6
is output from the optical coupler 25. The mixed light 6 is input to a photoreceiver 16 and subjected to heterodyne optical detection. Here, if the signal light 1 is a binary ASK signal, all signal components output from the light receiver 16 pass through the bandpass filter 26. However, when the signal light 1 is a binary FSK signal, either the space signal component or the space signal component in the signal output from the light receiver 16 passes through the bandpass filter 26. As a result, the filter 26 outputs an electrical binary ASK signal. The output signal of the filter 26 is converted into a baseband signal by an envelope detector 27 and output as a demodulated signal 8. After the signal light 1 is separated into two orthogonal polarization components.
それぞれの偏波面が、参照光の偏波面に一致するように
参照光と混合され受光器16に入力する。The respective planes of polarization are mixed with the reference light so that they match the plane of polarization of the reference light, and input to the light receiver 16 .
従って、いかなる偏波状態の信号光1に対しても、復調
信号8を得ることができる。Therefore, the demodulated signal 8 can be obtained for the signal light 1 in any polarization state.
本実施例によれば、単純な構成の装置を実現できるとい
う効果を得る。According to this embodiment, it is possible to realize an apparatus with a simple configuration.
第3図には1本発明の混合器5の実施例を示す。FIG. 3 shows an embodiment of the mixer 5 of the present invention.
混合器5は、光の偏波面を制御する機能と、二つあるい
は三つの光を合波する機能とを任意に組み合わせること
により実現できる。The mixer 5 can be realized by arbitrarily combining the function of controlling the plane of polarization of light and the function of combining two or three lights.
光の偏波面を制御する機能は、複屈折結晶(例えば2分
の1波長板等)、磁気光学結晶(例えば。The function of controlling the plane of polarization of light can be achieved using birefringent crystals (for example, a half-wave plate, etc.), magneto-optic crystals (for example, a half-wave plate, etc.).
磁界を印加した該結晶印加磁界は可変でも固定でも良い
、アイソレータ等)あるいは光導波路(単一モード光フ
ァイバ、偏波面保存光ファイバ等いずれの場合も、光フ
ァイバをねじっても良い、集積先導波路等材料はSiO
x 、LiNb0z (リチウムナイオベイト)をは
じめとして多種多様であり、集積はハイブリッドあるい
はモノリシックのいずれも可能である)等を用いること
により実現できる。The applied magnetic field may be variable or fixed, such as an isolator) or an optical waveguide (single-mode optical fiber, polarization-maintaining optical fiber, etc.), or an integrated guided waveguide in which the optical fiber may be twisted. The material is SiO
It can be realized by using a wide variety of materials including x, LiNb0z (lithium niobate), and integration can be either hybrid or monolithic.
光を合波する機能は、単一モード光ファイバ型カブラ、
偏波面保存光ファイバ型カブラ、方向性結合器型カブラ
あるいは集積光導波路型カブラ等を用いて実現すること
が出来る。The function of combining light is a single mode optical fiber coupler,
This can be realized using a polarization maintaining optical fiber type coupler, a directional coupler type coupler, an integrated optical waveguide type coupler, or the like.
第3図において、13は偏波面制御器を、14は合波器
を、それぞれ示す。In FIG. 3, 13 indicates a polarization controller, and 14 indicates a multiplexer.
第3図(a)には、1個の偏波面制御器と1個の合波器
を用いて混合器を構成する場合の例を示す。同図におい
て1分離光3aは偏波面制御器13により偏波面が略9
0度傾けられ、その偏波面は分離光3bの偏波面と略平
行となる。偏波面制御器13の出力光と分離光3bと参
照光4とは、偏波面が略一致した状態で合波器14にお
いて合波され、混合光6として出力される。参照光4は
。FIG. 3(a) shows an example in which a mixer is constructed using one polarization controller and one multiplexer. In the figure, the polarization plane of the one-separated light 3a is changed to approximately 9 by the polarization plane controller 13.
It is tilted by 0 degrees, and its plane of polarization is approximately parallel to the plane of polarization of the separated light 3b. The output light of the polarization controller 13, the separated light 3b, and the reference light 4 are combined in a multiplexer 14 with their polarization planes substantially matching, and are output as mixed light 6. Reference light 4 is.
その偏波面が分離光3bの偏波面と略平行な状態で合波
器14に入力する。このような状況は1例えば参照光4
を出力する光源である。半導体レーザのpn接合面を1
分離光3bの偏波面と略平行にすることにより、あるい
は発光素子の出力光を偏光板等に入力し、その出力光の
偏波面が分離光3bの偏波面に略平行となるように上記
偏光板の角度を調整し、該偏光板の出力光を参照光4と
することにより実現できる。The light is input to the multiplexer 14 with its plane of polarization substantially parallel to the plane of polarization of the separated light 3b. Such a situation is 1.For example, reference light 4.
It is a light source that outputs . The pn junction surface of the semiconductor laser is
The polarized light is polarized by making it substantially parallel to the polarization plane of the separated light 3b, or by inputting the output light of the light emitting element into a polarizing plate or the like so that the polarization plane of the output light is substantially parallel to the polarization plane of the separated light 3b. This can be realized by adjusting the angle of the plate and using the output light of the polarizing plate as the reference light 4.
第3図(a)の実施例によれば、混合器を1個の偏波面
制御器と1個の合波器とを用いて実現できるので、混合
器を小型、構成単純、低コストに実現できるという効果
を得る。According to the embodiment shown in FIG. 3(a), the mixer can be realized using one polarization controller and one multiplexer, so the mixer can be realized in a small size, with a simple configuration, and at low cost. Get the effect of being able to do it.
第3図(b)には、分離光3aと3bの偏波面を略平行
にして合波し、該合波光を偏波面が略一致する参照光4
とを合波して混合光6を得る場合の混合器の構成例を示
す。本構成例によれば、分離光3aおよび3bの合波と
、該合波光と参照光との合波をそれぞれ異なる合波器で
行うため、合波器14a、14bの配置場所を自由に選
ぶことができるという効果を得る。合波器14aから出
力する合波光は、偏波面を保存する光導波路等を用いて
導波して合波器14bに入力することもできる。In FIG. 3(b), separated beams 3a and 3b are combined with their polarization planes substantially parallel, and the combined beam is combined with a reference beam 4 whose polarization planes are substantially the same.
An example of the configuration of a mixer in the case where the mixed light 6 is obtained by combining the two is shown. According to this configuration example, since the multiplexing of the separated lights 3a and 3b and the multiplexing of the multiplexed light and the reference light are performed using different multiplexers, the location of the multiplexers 14a and 14b can be freely selected. Get the effect of being able to do something. The multiplexed light output from the multiplexer 14a can also be guided using an optical waveguide or the like that preserves the plane of polarization and input to the multiplexer 14b.
第3図(c)は、分離光3bと参照光4とを、偏波面が
略平行な状態で合波し、該合波光の偏波面を制御して分
離光3aの偏波面と略平行にして、3aと合波する混合
器の構成例を示す1本構成例によれば、合波器14cお
よび14dの配置場所を自由に選ぶことができるという
効果を得る。In FIG. 3(c), the separated light 3b and the reference light 4 are combined with their polarization planes being substantially parallel, and the polarization plane of the combined light is controlled to be substantially parallel to the polarization plane of the separated light 3a. According to the one-piece configuration example showing the configuration example of the mixer that combines the multiplexers 14c and 14d with the multiplexers 14c and 14d, it is possible to freely select the arrangement location of the multiplexers 14c and 14d.
第4図には、本発明の混合器の第2の実施例を示す。本
実施例は混合器の第1の実施例において、ふたつの分離
光3aと3bの位相が略一致した状態で混合光6に含ま
れるように、分離光3aあるいは3bあるいはその両方
の位相を制御する場合の混合器の構成例である。同図に
おいて、13は偏波面制御器、14は合波器、15は位
相制御器である1位相制御器15は印加電圧により屈折
率を制御できる電気光学結晶や、注入電流により屈折率
を制御できる半導体位相制御器等を用いて実現できる。FIG. 4 shows a second embodiment of the mixer of the invention. In this embodiment, in the first embodiment of the mixer, the phases of the two separated lights 3a and 3b are controlled so that the two separated lights 3a and 3b are included in the mixed light 6 with their phases substantially matching. This is an example of the configuration of a mixer when In the figure, 13 is a polarization controller, 14 is a multiplexer, and 15 is a phase controller.1 Phase controller 15 is an electro-optic crystal that can control the refractive index by applied voltage, or can control the refractive index by injection current. This can be realized using a semiconductor phase controller or the like that can be used.
第4図(a)は、分離光3aを偏波面制御器13で偏波
面制御する前に位相制御する場合の混合器の構成例であ
る。同図(b)は1分離光3aを13で偏波面制御した
後に位相制御する場合の例である。同図(c)は、分離
光3aと3bの両方の位相を制御する場合の例である。FIG. 4(a) shows an example of the configuration of a mixer in which the phase of the separated light 3a is controlled before the polarization plane is controlled by the polarization plane controller 13. FIG. 6B shows an example in which the polarization plane of the single-separated light 3a is controlled by 13, and then the phase is controlled. FIG. 4C shows an example in which the phases of both separated beams 3a and 3b are controlled.
なお、第4図(a)〜(Q)以外の構成であっても、混
合光6に含まれる3aと3bの位相が略一致するならば
、少なくとも位相制御器をどこに配置しても良い。また
、偏波面制御器および合波器の構成は、混合器の第一の
実施例と同様である。Note that even in configurations other than those shown in FIGS. 4(a) to (Q), at least the phase controller may be placed anywhere as long as the phases of 3a and 3b included in the mixed light 6 substantially match. Furthermore, the configurations of the polarization controller and the multiplexer are similar to those of the first embodiment of the mixer.
本実施例によれば、ふたつの分離光の位相が略一致した
状態で混合光中に含まれるので、検波効率を高くできる
という効果を得る。According to this embodiment, since the two separated lights are included in the mixed light in a state in which the phases substantially match, the detection efficiency can be increased.
第5図には、本発明の検波器の実施例を示す。FIG. 5 shows an embodiment of the detector of the present invention.
同図において、6は混合光、7は検波器、8は復調信号
である。また、16は受光器であり、半導体受光素子で
あるPIN−PD(ピン・フォト・ダイオード)、AP
D(アバランシェ・フォト・ダイオード)等を用いて実
現できる。第5図(a)は、ホモダイン検波器の構成例
である。このとき。In the figure, 6 is mixed light, 7 is a detector, and 8 is a demodulated signal. Further, 16 is a light receiver, which includes a PIN-PD (pin photo diode) which is a semiconductor light receiving element, and an AP
This can be realized using a D (avalanche photodiode) or the like. FIG. 5(a) shows an example of the configuration of a homodyne detector. At this time.
混合光6に含まれる信号光(3aと3bとの合波光)と
参照光の周波数は略一致している。さらに、信号光と参
照光の位相が略一致していると検波効率が高い、混合光
6が受光器16に入力すると。The frequencies of the signal light (combined light of 3a and 3b) included in the mixed light 6 and the reference light are substantially the same. Further, when the mixed light 6 is input to the light receiver 16, the detection efficiency is high when the signal light and the reference light have substantially the same phase.
16の電気信号出力としてベースバンド信号を得る。こ
のベースバンド信号が復調信号8となる。A baseband signal is obtained as the electrical signal output of 16. This baseband signal becomes the demodulated signal 8.
同図(b)は、ヘテロダイン検波器の構成例である。こ
のとき、混合光6に含まれる信号光(3aと3bとの合
波光)と参照光の周波数は異なる。FIG. 2B shows an example of the configuration of a heterodyne detector. At this time, the frequencies of the signal light (combined light of 3a and 3b) included in the mixed light 6 and the reference light are different.
混合光6が受光器16に入力すると、16の電気信号出
力として中間周波数信号17を得る。18は、17をベ
ースバンド信号に変換する検波器である。この検波器1
8は、包絡線検波器、遅延検波器あるいは同期検波器を
用いて実現できる。その出力のベースバンド信号は復調
信号となる。When the mixed light 6 is input to the light receiver 16, an intermediate frequency signal 17 is obtained as an electrical signal output of the light receiver 16. 18 is a detector that converts 17 into a baseband signal. This detector 1
8 can be realized using an envelope detector, a delayed detector, or a synchronous detector. The output baseband signal becomes a demodulated signal.
本実施例によると、単純な構成の検波器を実現できると
いう効果を得る。According to this embodiment, it is possible to realize a detector with a simple configuration.
なお、第5図の実施例の電気信号を増幅器により増幅す
る場合の実施例を第6図に示す。同図において19が増
幅器である。第6図(a)は、ホモダイン検波器におい
て、受光器16の電気信号出力を増幅する場合の例であ
る。同図(b)は、ヘテロダイン検波器において、中間
周波数信号17を増幅する場合の例である。同図(Q)
は。Incidentally, FIG. 6 shows an embodiment in which the electrical signal of the embodiment of FIG. 5 is amplified by an amplifier. In the figure, 19 is an amplifier. FIG. 6(a) shows an example of a homodyne detector in which the electrical signal output of the light receiver 16 is amplified. FIG. 2B shows an example in which the intermediate frequency signal 17 is amplified in a heterodyne detector. Same figure (Q)
teeth.
ヘテロダイン検波器において、検波器18の電気信号出
力と17の両方を増幅する場合の例である。This is an example of a case where both the electrical signal output of the detector 18 and the detector 17 are amplified in a heterodyne detector.
同図(c)に対して、増幅器19aの増幅器を省略した
構成例もあり得る。第6図のように、増幅器を用いる場
合には、復調信号の大きさを任意に制御できるという効
果も得る。There may also be a configuration example in which the amplifier 19a is omitted in contrast to FIG. 3(c). As shown in FIG. 6, when an amplifier is used, there is also the advantage that the magnitude of the demodulated signal can be controlled arbitrarily.
第7図には1本発明の混合器の第3の実施例を示す。本
実施例は、混合器の第1および第2の実施例において、
復調信号の平均電力が略一定となるように参照光の強度
を制御する場合の混合器の構成例である。同図において
、20は光強度を制御する強度制御器であり、電気光学
結晶や半導体を用いた光強度変調器により実現できる。FIG. 7 shows a third embodiment of the mixer of the present invention. In this embodiment, in the first and second embodiments of the mixer,
This is an example of the configuration of a mixer when the intensity of reference light is controlled so that the average power of the demodulated signal is approximately constant. In the figure, 20 is an intensity controller for controlling light intensity, which can be realized by a light intensity modulator using an electro-optic crystal or a semiconductor.
21は、混合器の第1および第2の実施例に示した混合
器である。復調信号の電力は、復調信号を一部分岐して
1分岐信号の電力をa測することにより検出できる。参
照光の強度の制御は、参照光4を出力する光源自身の光
出力を制御することによっても。21 is the mixer shown in the first and second embodiments of the mixer. The power of the demodulated signal can be detected by partially branching the demodulated signal and measuring the power of one branch signal. The intensity of the reference light can also be controlled by controlling the light output of the light source itself that outputs the reference light 4.
実現できるが、第7図(a)、(b)に示すように、光
源の光出力4は一定とし、その光出力の強度を2oによ
り制御することによっても実現できる。同図(b)は、
参照光の強度を20で制御し、さらに、位相を15で制
御する場合の例であり、検波器がホモダイン検波器であ
る場合に適する。However, as shown in FIGS. 7(a) and 7(b), it can also be realized by keeping the light output 4 of the light source constant and controlling the intensity of the light output by 2o. The figure (b) is
This is an example in which the intensity of the reference light is controlled by 20 and the phase is further controlled by 15, and is suitable when the detector is a homodyne detector.
本実施例によれば、信号光の平均強度変動および偏波状
態変動に係わらず、安定な電力の復調信号を得ることが
出来るという効果を得る。According to this embodiment, it is possible to obtain a demodulated signal with stable power regardless of the average intensity fluctuation and polarization state fluctuation of the signal light.
第8図には1本発明の光導波に関する実施例を示す。FIG. 8 shows an embodiment relating to optical waveguide of the present invention.
本実施例は、分離光3a、3b、参照光4および混合光
6の中の少なくともひとつを偏波状態を保存する光導波
路で導波したものである0周囲において、22は、偏波
状態を保存する光導波路であり、例えば、偏波面保存光
ファイバ等を用いて実現できる。第8図(a)は、分離
光3aと3bをそれぞれ光導波路22aと22bで導波
した例であり、同図(b)は1分離光3a、3bと参照
光4をそれぞれ22a、22bと22Cで導波した例で
ある。In this embodiment, at least one of the separated beams 3a, 3b, the reference beam 4, and the mixed beam 6 is guided through an optical waveguide that preserves the polarization state. It is an optical waveguide that preserves polarization, and can be realized using, for example, a polarization-maintaining optical fiber. FIG. 8(a) shows an example in which separated beams 3a and 3b are guided by optical waveguides 22a and 22b, respectively, and FIG. This is an example of waveguide at 22C.
同図(a)、(b)以外の構成でも、J a H3b、
4および6のうち少なくともひとつを22により導波す
る構成であればよい。Even in configurations other than those shown in Figures (a) and (b), J a H3b,
Any configuration is sufficient as long as at least one of 4 and 6 is guided by 22.
本実施例によれば、光受信器内における偏光分離器、混
合器および検波器の配置を自由に選べるという効果を得
る。According to this embodiment, it is possible to freely select the arrangement of the polarization separator, mixer, and detector in the optical receiver.
本発明によれば、下記の効果を得る。 According to the present invention, the following effects are obtained.
1、参照光は分離することなく信号光に混合されるため
、従来必要とされた参照光分離用の偏光分離器は不要と
なり、装置を低コスト化できる。1. Since the reference light is mixed with the signal light without being separated, there is no need for a polarization splitter for separating the reference light, which was required in the past, and the cost of the device can be reduced.
2、参照光は、偏光分離器を通過することなく信号光に
混合されるため、従来参照先の強度が被った減衰はなく
、参照光を出力する光源の消費電力を低くできる。2. Since the reference light is mixed with the signal light without passing through a polarization splitter, there is no attenuation that the intensity of the reference target suffers in the past, and the power consumption of the light source that outputs the reference light can be reduced.
3、参照光は、偏光分離器を通過することなく信号光に
混合されるので、従来存在した偏光分離器から光源への
反射戻り光は無く、参照光の周波数を安定化できる。3. Since the reference light is mixed with the signal light without passing through the polarization splitter, there is no reflected light returning from the polarization splitter to the light source, which existed in the past, and the frequency of the reference light can be stabilized.
4、得るべき混合光はひとつであり、従来2個必要とさ
れた混合器の数は半減でき、装置を低コスト化できる。4. The number of mixed lights to be obtained is one, so the number of mixers that were conventionally required to be two can be halved, and the cost of the device can be reduced.
5、混合光はひとつであり、従来の検波器に必要とされ
た2個の受光器と、それらに付随する2組の部品(レン
ズ、増幅器、電源等)の数を低減でき、装置を小型化、
構成単純化、低コスト化および低消費電力化できる。さ
らに、低消費電力化により、装置の運用経費低減化およ
び低発熱量化を実現できる。5. There is only one mixed light, which reduces the number of two receivers and two sets of parts associated with them (lenses, amplifiers, power supplies, etc.) required for conventional detectors, making the device more compact. transformation,
The configuration can be simplified, costs can be reduced, and power consumption can be reduced. Furthermore, by reducing power consumption, it is possible to reduce operating costs and heat generation of the device.
6、必要とされる受光器の数はひとつであり、従来必要
とされた受光器の選別は必要なくなり、装置を低コスト
化できる。6. The number of photoreceivers required is one, and there is no need to select photoreceivers, which was required in the past, and the cost of the device can be reduced.
7、M号光と参照光は相互にクロスすることがないため
、光学系を光集積回路化でき、集積化により装置を低コ
スト化および小型化することができる。7. Since the M light and the reference light do not cross each other, the optical system can be integrated into an optical integrated circuit, and integration can reduce the cost and size of the device.
8、いかなる偏波状態の信号光に対しても、復調信号を
得る。8. Obtain a demodulated signal for signal light of any polarization state.
第1図は本発明の基本構成図、第2図は本発明の一実施
例を示す図、第3図、第4図、第7図は本発明の混合器
の実施例を示す図、第5図、第6図は本発明の検波器の
実施例を示す図、第8図は本発明の先導波に関する実施
例を表わす図、第9図は従来装置の構成例を示す図であ
る。
1・・・信号光、2・・・偏光分離器、3・・・分離光
、4・・・参照光、5・・・混合器、6・・・混合光、
7・・・検波器、8・・・復調信号、9・・・分離参照
光、10・・・受光器。
11・・・10の出力信号、12・・・復調器、13・
・・偏波面制御器、14・・・合波器、15・・・位相
制御器、16・・・受光面。
第1図
茅 3 図
〈l7)
/f ◇3色謄
第 4 図
(C)
第S図
((1,)
r−一一一一コ
(←)
第 6図
(C>
lグ 理揖器
(久)(b)
第2図
(α)
tb)FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 7 are diagrams showing an embodiment of the mixer of the present invention. 5 and 6 are diagrams showing an embodiment of the detector of the present invention, FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of the leading wave of the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Signal light, 2... Polarization separator, 3... Separated light, 4... Reference light, 5... Mixer, 6... Mixed light,
7... Detector, 8... Demodulated signal, 9... Separated reference light, 10... Light receiver. 11... 10 output signals, 12... demodulator, 13...
... Polarization controller, 14... Multiplexer, 15... Phase controller, 16... Light receiving surface. Fig. 1 Chika 3 Fig.〈l7) /f ◇3 color transcription Fig. 4 (C) Fig. S ((1,) r-1111ko (←) Fig. 6 (C> lg Rihoki (Ku) (b) Figure 2 (α) tb)
Claims (1)
離し、ふたつの該分離光と参照光とを偏波面が略一致す
るように混合し、該混合光をヘテロダイン検波又はホモ
ダイン検波して復調信号を得ることを特徴とする偏波ダ
イバシテイ光受信方法。 2、信号光を偏波面が略直交するふたつの偏波成分に分
離する手段と、ふたつの該分離光と参照光とを偏波面が
略一致するように混合する手段と、該混合光をヘテロダ
イン検波又はホモダイン検波して復調信号を得る手段と
から構成された偏波ダイバシテイ光受信装置。[Claims] 1. Separate the signal light into two polarized components whose planes of polarization are substantially orthogonal, mix the two separated beams and a reference beam so that their planes of polarization substantially match, and generate the mixed light. A polarization diversity optical reception method characterized by obtaining a demodulated signal by heterodyne detection or homodyne detection. 2. A means for separating the signal light into two polarized components whose planes of polarization are substantially orthogonal, a means for mixing the two separated beams and a reference beam so that their planes of polarization substantially match, and a means for heterodyning the mixed light. 1. A polarization diversity optical receiver comprising means for performing wave detection or homodyne detection to obtain a demodulated signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62104222A JPS63272131A (en) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | Polarization diversity optical reception method and device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62104222A JPS63272131A (en) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | Polarization diversity optical reception method and device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63272131A true JPS63272131A (en) | 1988-11-09 |
Family
ID=14374934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62104222A Pending JPS63272131A (en) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | Polarization diversity optical reception method and device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63272131A (en) |
-
1987
- 1987-04-30 JP JP62104222A patent/JPS63272131A/en active Pending
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